ochranné uzemnenie - Uzemnenie je systém určený na zabránenie vystavenia človeka elektrickému prúdu prostredníctvom zámerného spojenia tela a častí zariadení, ktoré nie sú pod prúdom a môžu byť pod napätím, so zemou. Uzemňovacie systémy môžu byť prirodzené alebo umelé.
Obsah
Čo je uzemnenie a prečo je potrebné?
Uzemňovače sú zámerné prepojenie rôznych bodov elektrickej sústavy vodičmi elektrického typu.
Účelom uzemnenia je zabrániť vystaveniu človeka elektrickému prúdu. Ďalším účelom ochranného uzemnenia je odviesť napätie z telesa elektrickej inštalácie cez uzemňovacie zariadenie do zeme.
Hlavným účelom uzemnenia je znížiť úroveň potenciálu medzi uzemňovaným bodom a zemou. Tým sa prúd zníži na najnižšiu úroveň a zníži sa nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom pri kontakte s časťami elektrických spotrebičov a inštalácií, v ktorých došlo k zemnej poruche.
Čo je neutrálne?
Neutrálny vodič - je nulový ochranný vodič, ktorý spája nulové vodiče elektrických inštalácií v trojfázových systémoch. Rozsah použitia je neutralizácia elektrických zariadení.
Znižovacia rozvodňa, v ktorej sa nachádza transformátorová stanica, je vybavená vlastným uzemňovacím obvodom. Tento obvod pozostáva z oceľovej prípojnice a tyčí, ktoré sú špeciálne zakopané v zemi. Na prívod elektrickej energie z rozvodne k spotrebiteľovi je položený 4-žilový kábel. Ak odberateľ energie potrebuje napájanie z trojfázového obvodu, musia byť pripojené všetky 4 vodiče. Keď sú k jadrám pripojené rôzne záťaže, dochádza v systéme k posunu neutrálu, aby sa tomuto posunu zabránilo, používa sa neutrálny vodič. Pomáha symetricky rozložiť zaťaženie na všetky fázy.
Čo sú vodiče PE a PEN?
Vodič PEN - je vodič, ktorý v sebe spája funkciu ochranného vodiča a pracovného nulového vodiča. Vedie z rozvodne a rozdeľuje sa na vodiče PE a N priamo u spotrebiteľa.
Vodič PE - je ochranný vodič, ktorý používame v byte, napr. v uzemnenej zásuvke. Vodič PE sa používa na uzemnenie spotrebičov, inštalácií a zariadení, kde úroveň napätia nepresahuje 1 kV.
Tento typ uzemnenia sa používa len na zaručenie bezpečnosti. Tento typ uzemnenia zabezpečuje nepretržité spojenie medzi všetkými exponovanými a vonkajšími časťami. Mechanizmus zabezpečuje, že prúd tečie do zeme v dôsledku elektrického prúdu privádzaného na telo zariadenia.
Vodič PEN (kombinácia ochranného a pracovného vodiča) sa používa pri uzemňovacej sústave typu TN-C.
Typy umelých uzemňovacích systémov
V klasifikácii uzemňovacích systémov existujú prirodzené a umelé typy uzemnenia.
Umelé uzemňovacie systémy sú:
- TN-S;
- TN-C;
- TNC-S;
- TT;
- IT.
Typy uzemnenia - dešifrovanie názvov:
- T - uzemnenie;
- N - pripojenie vodiča k nulovému vodiču;
- I - izolácia;
- C - kombinácia možností funkčného a neutrálneho ochranného vodiča;
- S - oddelené použitie vodičov.
Mnoho ľudí sa zaujíma o tzv. pracovnú pôdu. Označuje sa aj ako funkčné uzemnenie. Odpoveď na túto otázku poskytuje ustanovenie 1.7.30 EARP. Je to uzemnenie miest elektrickej inštalácie, ktorými preteká prúd. Používa sa na zabezpečenie funkcie elektrického spotrebiča alebo inštalácie a nie na ochranné účely.
Mnohí ľudia sa tiež pýtajú, čo je to ochranné uzemnenie. Je to proces uzemňovania zariadení na zaistenie elektrickej bezpečnosti.
Systémy s uzemňovacou sústavou TN s neutrálnym vodičom s hluchým uzemnením
Medzi takéto systémy patria:
- TN-C;
- TN-S;
- TNC-S;
- TT.
Podľa bodu 1.7.3 EAR je systém TN systém, v ktorom je nulový bod napájania pevne uzemnený a odkryté vodivé časti zariadenia sú pripojené k pevne uzemnenému nulovému bodu napájania pomocou ochranných nulových vodičov.
TN obsahuje prvky ako:
- stredový uzemňovač, ktorý je pripojený k napájaniu;
- vonkajšie vodivé časti zariadenia;
- neutrálny vodič;
- kompatibilné vodiče.
Nulový vodič zdroja je pevne uzemnený a vonkajšie vodiče inštalácie sú pripojené k pevne uzemnenému strednému bodu zdroja pomocou ochranných vodičov.
Uzemňovací obvod môžete vytvoriť len v elektrických inštaláciách s kapacitou nepresahujúcou 1 kV.
Systém TN-C
V tomto systéme sú neutrálny ochranný a neutrálny prevádzkový vodič spojené do jedného vodiča PEN. Sú kombinované v celom systéme. Celý názov je Terre-Neutre-Combine.
Medzi výhody TN-C patrí len jednoduchá inštalácia systému, ktorá nevyžaduje veľa úsilia ani peňazí. Inštalácia si nevyžaduje vylepšenie už nainštalovaných káblových a nadzemných vedení, ktoré majú len 4 vodiče.
Nevýhody:
- Zvýšená pravdepodobnosť úrazu elektrickým prúdom;
- sieťové napätie na kryte elektrickej inštalácie počas prerušenia obvodu;
- Vysoká pravdepodobnosť straty uzemňovacieho obvodu v prípade poškodenia vodivého zariadenia;
- Tento systém chráni len pred skratom.
Systém TN-S
Zvláštnosťou systému je, že elektrická energia sa dodáva spotrebiteľom prostredníctvom 5 vodičov v trojfázovej sieti a prostredníctvom 3 vodičov v jednofázovej sieti.
Zo siete vychádza celkom 5 vodičov, z ktorých 3 slúžia ako výkonová fáza a zvyšné 2 sú neutrálne vodiče pripojené k nulovému bodu.
Dizajn:
- PN je neutrál, ktorý je zapojený do obvodu elektrického zariadenia.
- PE je vodič so slepým uchom, ktorý má ochrannú funkciu.
Výhody:
- jednoduchosť inštalácie;
- nízke náklady na nákup a údržbu;
- vysoký stupeň elektrickej bezpečnosti;
- nie je potrebná žiadna slučka;
- Možnosť použiť systém ako zariadenie na ochranu pred zemným zvodom.
Systém TN-C-S
Systém TN-C-S zahŕňa rozdelenie vodiča PEN na vodič PE a vodič N v určitom bode obvodu. Zvyčajne sa oddelenie uskutočňuje v rozvádzači v dome, ale predtým sa kombinujú.
Výhody:
- jednoduchý mechanizmus ochrany pred bleskom;
- Ochrana proti skratu.
Nevýhody používania:
- slabá ochrana proti prepáleniu neutrálneho vodiča;
- Možnosť fázového napätia;
- vysoké náklady na inštaláciu a údržbu;
- napätie nie je možné vypnúť pomocou automatiky;
- žiadna ochrana pred elektrickým prúdom na voľnom priestranstve.
Systém TT
Systém TT bol navrhnutý tak, aby poskytoval vysokú úroveň bezpečnosti. Inštaluje sa v elektrárňach s nízkou úrovňou technického stavu, napr. tam, kde sa používajú holé vodiče, elektrické zariadenia, ktoré sú umiestnené vonku alebo sú pripevnené na stĺpoch.
TT je namontovaný v štvorvodičovom obvode:
- 3 fázy, ktoré dodávajú napätie, sú navzájom posunuté pod uhlom 120°;
- 1 spoločná nula plní kombinovanú funkciu pracovného a ochranného vodiča.
Výhody TT:
- vysoká odolnosť voči deformácii vodiča vedúceho k spotrebiteľovi;
- ochrana proti skratu;
- Môže sa používať vo vysokonapäťových inštaláciách.
Nevýhody:
- Komplikované zariadenie na ochranu pred bleskom;
- Nemožnosť sledovania fázových porúch.
Systémy s izolovanými neutrálnymi bodmi
Pri prenose a distribúcii elektrickej energie k spotrebiteľom sa používa trojfázová sústava. To umožňuje zabezpečiť symetrické zaťaženie a rovnomerné rozloženie záťaže na celý prúd.
Takéto zariadenie vytvára režim, ktorý umožňuje použitie transformátorových skriniek a generátorov. Ich neutrálne body nie sú vybavené uzemňovacou slučkou.
Typ s izolovaným nulovým bodom sa používa v napájacom obvode, keď sú sekundárne vinutia transformátorových zariadení zapojené do delta obvodu a keď nie je napájanie počas núdzových situácií. Takáto sieť je náhradný obvod.
Izolovaná neutrálna časť uľahčuje rozbitie izolačného povlaku v prípade skratu a vznik skratu v ostatných fázach.
IT systém
Systém IT s napätím do 1000 V zabezpečuje uzemnenie prostredníctvom vysokej úrovne odporu a je vybavený neutrálom napájania.
Všetky vonkajšie časti zariadenia, ktoré sú vyrobené z vodivých materiálov, sú uzemnené. Medzi výhody patria nízke zvodové prúdy pri jednofázových poruchách v energetickej sústave. Inštalácia s týmto mechanizmom môže fungovať dlhý čas, a to aj v núdzových situáciách. Medzi potenciálmi nie je žiadny rozdiel.
Nevýhoda: Prúdová ochrana nefunguje v prípade zemného zlyhania. Počas jednofázovej skratovej prevádzky existuje zvýšená pravdepodobnosť úrazu elektrickým prúdom dotykom druhej fázy inštalácie.
Súvisiace články:
